Siła odśrodkowa spania

Callum K 08/13/2017. 10 answers, 5.326 views
iss mission-design sleep

Jedno, co zawsze zastanawiałem się, dlaczego astronauci nie śpią w obrotowym łóżku, które obraca się tworząc siłę? Pozwoli im to spać i będzie w stanie symulować grawitację ziemską. Dlaczego nie robią tego, biorąc pod uwagę wpływ zerowy g na ludzkie ciało?

5 Comments
4 uhoh 07/30/2017
Sądząc po liczbie odpowiedzi i ilości wspólnych wysiłków i dyskusji w nich przedstawionych, wydajesz się, że zadałeś dość interesujące pytanie! +1!
1 Uwe 07/30/2017
@uhoh Oto lista en.wikipedia.org/wiki/... wygląda na kompletną dla mnie, o ile mogę powiedzieć
2 Arthur Dent 08/01/2017
@uhoh To jest anegdota i próba wielkości jednego, ale mój stary profesor był astronautą i powiedział, że spanie w mikrograwitacji było najlepszym snem, jaki kiedykolwiek miał.

10 Answers


FKEinternet 08/01/2017.

Krótka odpowiedź brzmi, że kosztowałoby to dużo pieniędzy.

Aby uzyskać siłę 1G, potrzebujesz czegoś naprawdę dużego lub obracającego się bardzo szybko. Na przykład projekt odniesienia dla kolonii kosmicznych, nad którymi pracuję, wymaga struktury o promieniu 900 metrów obracającej się raz na minutę. Dla czegoś wielkości ISS musiałby obracać się much szybciej. (Dostaję rzeczywiste liczby w nieco, kiedy nie jestem w środku innego projektu.)

Oprócz problemu prędkości obrotowej, należy również wziąć pod uwagę, że struktura miałaby masę, aby być wystarczająco silnym, aby utrzymać cały ten ciężar (odśrodkowy) - i im więcej masy włożono na orbitę, tym więcej to kosztuje.

Ponadto, ponieważ prawdopodobnie nie chcesz, aby cały ISS obracał się tak szybko (aby utrzymać masę - i koszty - w dół), musisz mieć zestaw łożysk między obracającym się i nieobrotowym części stacji, najlepiej takiej, która jest wystarczająco duża, by zapewnić przejście dla załogi (aby nie musieli wkładać kombinezonów, aby dostać się do łóżka) - i to łożysko będzie - zgadnij co - mają masę, która musi zostać uruchomiona - co oznacza, że ​​kosztowałoby to więcej pieniędzy.

Aha, i musielibyście również upewnić się, że łożysko nie przecieka, albo musielibyście wysłać więcej powietrza, aby zastąpić to, co zginęło - co kosztowałoby więcej pieniędzy.

Jest jeszcze wiele innych problemów, ale domyślam się, że lista, którą dałem już wykonanym projektantom ISS, miała świadomość, że komora sypialna odśrodkowa grawitacji prawdopodobnie nie pasuje do budżetu projektu.


EDIT

OK, zrobiłem kilka obliczeń. Jeśli twoja wirówka ma 5 metrów średnicy, musi się obracać z prędkością 18.9 obrotów na minutę dla przyspieszenia 1G na obręczy, która będzie się poruszać z prędkością 17,82 km / h (11 mph).

Ponieważ nie chcesz, aby wirówka zaciskała na niej stację, będziesz potrzebować two przeciwbieżnych wirówek o równej masie, a obie ręce każdej wirówki muszą obracać się tak samo, aby wszystko było w równowadze . Nie jest to niemożliwe, możesz na przykład mieć system, który pompuje równoważącą ilość wody do każdego z czterech końców - ale to zwiększa złożoność systemu, wagę i koszt. Jestem otwarty na sugestie dotyczące lepszego rozwiązania.

Jak zauważył Russell Borogove , could to zrobić w zamkniętym pomieszczeniu, aby wyeliminować problem z uszczelkami, ale teraz musisz zbudować jednostkę o średnicy około 5,5 metra, która jest dwa razy większa niż szerokość gniazda wirówki, plus długość, rysunek 3 metry. To większa średnica, ale około połowa długości modułu Unity (4,57 m x 5,47 m długości), więc nie jest to całkowicie wykluczone. Hałas sprzętu i strąków przechodzących obok siebie przy prędkości względnej 22 mph byłby dość znaczny.

Mówiąc o sprzęcie, wirówki będą potrzebować silników do ich uruchamiania i zatrzymywania za każdym razem, gdy astronauta pójdzie do łóżka lub wstanie. Jeśli nie chcesz spędzać całą noc na przyspieszeniu, będziesz potrzebować większego silnika, a także mocniejszego systemu zasilania, aby go uruchomić. Następnie, gdy zwalniasz wirówkę, aby astronauci mogli wsiąść lub wyjść, nie chcesz wyrzucać całej energii, która została użyta do jej przyspieszenia, więc potrzebujesz systemu magazynowania energii. Najpierw przychodzą na myśl baterie, ale baterie o szybkim cyklu, które mogłyby wielokrotnie przechowywać i wydawać wystarczająco dużo energii przez many cykli, byłyby naprawdę ciężkie i drogie. Alternatywą byłoby zwijanie koła zamachowego do magazynowania energii, ale znowu, to będzie ciężkie i kosztowne.

Aha, i jeśli zamierzasz mieć więcej niż jedną z tych czterech kapsuł do spania na raz, upewnij się, że wszyscy astronauci mają takie same cykle snu: nie chcielibyśmy, żeby ranny ptaszek musiał leżeć w łóżku na jawie, czekając na drugiego faceta, który wrócił z krainy snów, albo astronauci marudzili, że obudzili się zbyt wcześnie, ponieważ wirówka zatrzymała się, by odpuścić drugą.

... i upewnij się, że nie ma żadnych nagłych przypadków, które wymagają szybkiego wstania z łóżka - tak, możesz wyskoczyć z kapsuły poruszającej się z prędkością 11 km / h bez too niebezpieczeństwa zranienia się - ale upewnij się, że wydostaniesz się z droga, zanim następna nadejdzie po półtorej godziny i zrzuci cię w głowę!


Matematyka:

$$ \ begin {align} a & = v ^ 2 / r = 1G = 9,8 \: \ mathrm {m / s ^ 2} \\ d & = 5 \: \ mathrm m \\ r & = 2,5 \: \ mathrm m \\ \ end {align} $$

$$ \ begin {align} v ^ 2 & = 9,8 \: \ mathrm {m / s ^ 2} \ cdot 2.5 \: \ mathrm {m} = 24,5 \: \ mathrm {m ^ 2 / s ^ 2} \ \ v & = \ sqrt {24.5 \: \ mathrm {m ^ 2 / s ^ 2}} = 4.95 \: \ mathrm {m / s} = 17.82 \: \ mathrm {kph} = 11 \: \ mathrm {mph } \ end {align} $$

$$ \ text {circumference} = \ pi \ cdot d = \ pi \ cdot 5 \: \ mathrm {m} = 15.71 \: \ mathrm {m} $$

$$ {15,71 \: \ mathrm {m} \ over 4,95 \: \ mathrm {m / s}} = 3,17 \: \ text {sec per rotate} = 18,9 \: \ text {RPM} $$


Przyspieszenie odśrodkowe

5 comments
Russell Borogove 07/30/2017
Przestrzeń sypialna w wirówce zawarta całkowicie w nieobrotowym naczyniu ciśnieniowym wyeliminowałaby problem z uszczelnionymi łożyskami, a także potencjalnie mogłaby być użyta w znacznie mniejszej skali niż ogólne środowisko wirówki. Nie eliminuje to jednak problemów związanych z przestrzenią / masą / mocą.
Callum K 07/30/2017
To wspaniałe dzięki, że zawsze zastanawiałem się, dlaczego nie było czegoś, co @RussellBorogove powiedział, że w środku wirująca wirówka pomagała w rozpadzie kości i mięśni, dodając Gs podczas snu. Tak myślałam i tylko mała solówka, ale jak mówisz, nadal będzie wytwarzać dużo hałasu! Dzięki za odpowiedzi!
Uwe 07/30/2017
Powinieneś przeczytać o wirówkach z krótkimi ramionami, niektóre linki: dlr.de/envihab/en/desktopdefault.aspx/tabid-8667/#gallery/23 780 medes.fr/en/the-space-clinic/the-equipments / ...
1 Chris H 07/31/2017
@Zaibis Używam interia w sensie fizyki (w szczególności rotational inertia ) , więc nie ma odpowiedniego, alternatywnego słowa. Gdybym używał go w jednym z pozostałych zmysłów, z radością użyłbym synonimu. W rzeczywistości staram się nie używać niefizycznych znaczeń terminów technicznych, gdy istnieje możliwość dezorientacji.
1 Chris H 07/31/2017
@JollyJoker wyobrażałam sobie jasną oś przez wirówkę i zewnętrzną komorę z powodu potrzeby luków. Z pewnością nieobrotowy biegun biegnący przez środek może bardzo pomóc. Zatem wirówka (y) w zewnętrznym bębnie sugerowana gdzieś tutaj byłaby zgodna z tym.

uhoh 07/30/2017.

wprowadź opis obrazu tutaj

Zróbmy hipotetyczny cylindryczny układ sypialny, który mógłby zmieścić się na przykład w załogowym obszarze obecnego ISS i przyjrzeć się niektórym problemom, które trzeba rozwiązać. Nazwamy ją po słynnej piosence Billa Haleya i Comets: Shake, Rattle and Roll.

Możesz także zastosować to, czego się nauczyłeś, do futurystycznej, znacznie większej struktury dla wyższego układu siły g, aby wytworzyć stres szkieletu z nadzieją na zmniejszenie utraty wapnia.

Znajdź zapasowy, lub aktualnie pusty, nieużywany moduł w ISS i zbuduj 2-metrowy, obracający się na 2 metry, cylindryczny " astronaut tumbler ". Astronauci śpią wzdłuż wewnętrznych ścian, leżących równolegle do osi cylindra, wokół których się obraca.

Używając $ \ mathbf {a} = - \ omega ^ 2 / \ mathbf {r} $ prędkość wymagana do uzyskania skromnej 1/6 ziemskiej grawitacji, aby zapewnić niewielkie, ale znaczące doświadczenie "ułożenia" zamiast unoszenia się to $ \ omega = 1.3 \ text {s} ^ {- 1} $, który działa co jeden obrót co 5 sekund lub częstotliwość obrotu 0.2 Hz .

Nie może być miejsca dla sześciu z nich, więc będzie to wspólna przestrzeń, a astronauci będą nadal potrzebować swoich schowków na przestrzeń osobistą i oddzielnego przydziału czasu przeznaczonego na nią. Ewentualnie mogą podnieść i przesunąć swoje osobiste schowki i albo przymocować je do tej obrotowej ramy, albo przenieść z powrotem do ściany.

Bez względu na to, jak to wyglądasz, jest to więcej rzeczy wysyłanych z Ziemi, co jest w porządku, jeśli oferuje znaczące ulepszenie dobrobytu astronautów lub wkład w naukę o życiu w kosmosie.

Równowaga jest krytyczna. Jeśli jeden astronauta chce spać, " dummy astronaut " musi zostać umieszczony naprzeciwko, aby nie przesadnie wstrząsnąć ISS z mechaniczną oscylacją 0,2 Hz. Jeśli śpiący astronauta się porusza, manekin musi się odpowiednio przesunąć, lub mechanizm serwomechanizmu na każdym końcu cylindra musi automatycznie i stale tłumaczyć oś obrotu cylindra z powrotem do środka masy. Więcej rzeczy do rozbicia i masy do wysłania z Ziemi. Jeśli są dwie osoby ustawione naprzeciw siebie, a jedna trzecia chce się przyłączyć, jedna osoba musi "re-azimuth" themselves zająć "re-azimuth" themselves o 60 stopni (lub, jeśli śpią mocno, zostać ponownie obcięta przez swojego kolegę astronautę) lub atrapa astronauta może być dodana naprzeciwko osoby trzeciej.

Jeśli ktoś chce "wejść" lub "wysiąść", wszystko musi zostać zatrzymane i uruchomione. To może obudzić kogokolwiek już "na". Skąd bierze się ten moment pędu? Jeśli zatrzymałby się i zacząłby zgodnie z regularnym harmonogramem z ustalonym cyklem roboczym, być może mógłby zostać wyważony przez niewielki obrót ISS, a każdy główny cykl zatrzymania / rozpoczęcia zmieniłby kierunek, tak aby obrót netto ISS był minimalny.

Alternatywą jest zbudowanie przeciwbieżnego koła zamachowego współosiowo lub co najmniej w pobliżu. Gdy obciążenie (liczba prawdziwych + atrapowych astronautów) na cylindrze astronautów ulegnie zmianie, obciążenie koła zamachowego również będzie musiało zostać skorygowane. Koło zamachowe może również mieć serwomechanizmy, które lepiej usuwają niektóre elementy drgań strukturalnych, o ile obracają się synchronicznie. Możesz zerwać moment pędu na dowolnej częstotliwości, więc nie musiałbyś zmieniać masy, ale jeśli nie jest zsynchronizowany, dodajesz do wibracji second exciting frequency , podwajając szanse na trafienie szczególnie niebezpiecznego!

ISS nie potrzebuje okresowego źródła wibracji. O ile servo-system, który stale ustawiał ponownie oś obrotu cylindra, aby przejść przez chwilowe centrum masy astronautów w bębnie, cykliczne wibracje będą przekazywane do ramki ISS. Jest to problem, który musi być stale zwalczany i musi być rozwiązywany za każdym razem, gdy astronauta rozpoczyna lub kończy okres snu lub toczy się za dużo.


Low frequency periodic vibrations są zmorą dużych konstrukcji mechanicznych, które wcześniej nie były dla nich zaprojektowane.

Z Międzynarodowej stacji kosmicznej (ISS) Przewodnik dla naukowców Międzynarodowe środowisko akceleracji stacji kosmicznej :

Vehicle Structural Modes

Tryby strukturalne pojazdu znajdują się na końcu o niskiej częstotliwości części wibracyjnej widma przyspieszającego. Wibracje te mieszczą się w zakresie częstotliwości from about 0.1 hertz to about 5 hertz . Wibracje te powstają w wyniku wzbudzania częstotliwości naturalnych związanych z dużymi komponentami struktury stacji kosmicznej, takich jak główna kratownica, oraz z podstawowymi trybami dodatkowymi, takimi jak układy słoneczne. Struktury te są zazwyczaj podekscytowane względnie dużymi wielkościami, stosunkowo krótkimi impulsywnymi zdarzeniami, takimi jak reboost lub zdarzenia lokomotywy załogi, takie jak odpychanie. Wzbudzanie ruchu takich zdarzeń skutkuje wibracjami reakcyjnymi, gdy tłumienie structural ringing tłumi. Także drgania o stosunkowo niewielkiej wartości przy właściwej częstotliwości będą powodować rezonans konstrukcyjny . (wyróżnienia dodane)

wprowadź opis obrazu tutaj

above: Przycięte z rysunku 4 Przewodnika dla naukowców z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) International Accordation Acceleration Environment . "Rysunek 4. Spektrogram Pokazuje tryb pierwszy z załogą Powolne przejście do trybu uśpienia." Sugeruje to, że istnieje kilka rezonansów strukturalnych w obszarze od 0,1 do 1,0 Hz. Zobacz oryginalny dokument w celu dalszej dyskusji i listę około 20 różnych znanych częstotliwości rezonansowych na stronie 12.


Bardzo przerażające i niebezpieczne wydarzenie miało miejsce na pokładzie ISS w 2009 roku, kiedy źle zaprogramowane serwomechanizmy na silniku wspomagającym zaczęły podkręcać kierunek ciągu silnika wspomagającego o at about 0.5 Hz .

Ale podczas ostrzału 14 stycznia coś poszło na poważnie. Skrzydła energii słonecznej stacji zaczęły niepokojąco kołysać się w przód iw tył. Bardziej dramatycznie, kamera wewnętrzna uchwyciła widoki urządzeń naściennych i kabli przesuwających się w przód iw tył do dwusekundowego rytmu , ponieważ sama kamera kołysała się na wsporniku montażowym.

Buildup of gyrations

Szybko okazało się, że pewna okresowa siła wzbudziła strukturę stacji kosmicznej na jednej z jej częstotliwości rezonansowych, prowadząc do nagromadzenia wirów, zamiast tłumienia. Podobnie jak w przypadku tradycyjnej opowieści "żołnierze maszerujący przez most", a także bardzo realistycznego upadku mostu Tacoma Narrows w 1940 r., Nagromadzenie się rezonansu w dużej strukturze może szybko doprowadzić do poważnych konsekwencji . (wyróżnienia dodane)

Zobacz także NASA Wagi NASA waży nadmierne wibracje na stacji kosmicznej

1 comments
4 uhoh 07/30/2017
under no circumstances powinieneś szukać kopii drugiej rundy z 1990 r. filipińskiego horroru "Shake, Rattle and Roll" i zacznij oglądać stąd .

Antzi 07/30/2017.

Celem ISS jest badanie 0G. Śpiwory 1G pokonują cel ... Ludzie też są obiektami eksperymentalnymi :)

3 comments
1 uhoh 07/30/2017
Prawie nie zgodziłem się z komentarzem, że nie ma potrzeby dodatkowych badań nad pogorszeniem wydajności z powodu trudności w zasypianiu lub nieuchronności utraty kości, dopóki nie zdałem sobie sprawy, że logika stojąca za piętnastym słowem zinger jest nieuchronnie poprawna. :) +1
5 Someone Somewhere 07/30/2017
@uhoh Widzę jakąś wartość w pytaniu "co się stanie, jeśli umieścimy ludzi w 0G, ale z krótszymi okresami w 0.3-1G". Zwłaszcza jeśli patrzysz na długoterminowe tranzyty.
uhoh 07/30/2017
@SomeoneSomewhere Ja też byłem tym zainteresowany i widzę wartość tam również, patrz na przykład W jaki sposób sztuczna grawitacja powinna unikać / zmniejszać utratę masy kostnej? Możesz zasugerować OP, aby dodał "badanie naukowe" do pytania. Ktoś mógłby zapytać, dlaczego odpowiedź byłaby ciekawa lub przydatna i komu (być może szalenie bogatemu facetowi, który chce przenieść milion ludzi do życia na marsie o niskiej grawitacji). W przeciwnym razie, kto musi to wiedzieć w any time soon i na badly enough to pay for it?

Hobbes 07/30/2017.

Oprócz innych odpowiedzi: mała struktura (jak pojedynczy moduł w ISS) musi obracać się bardzo szybko, aby stworzyć 1G. Ma to niepożądane skutki uboczne:

  • Siły Coriolisa powodują, że poruszanie się po module nie jest intuicyjne. Jest stary sowiecki eksperyment, w którym ludzie mieszkali w wirówce przez jakiś czas, w filmie (nie znaleźli tego w Internecie, to w dokumencie BBC " Kosmonauci: Jak Rosja wygrał wyścig kosmiczny ") można zobaczyć, jak się chwieją i podążają korytarz, jakby byli pijani. W innym segmencie ktoś rzuca rzutkami na tarczy, a rzutki lecą w poziomym łuku 90º.

  • w małej wirówce istnieje znacząca różnica w poziomach grawitacji między głową i stopami, co powoduje, że ruch wewnątrz tego modułu jest nieintuicyjny.

  • jeśli używasz modułu wirówki tylko do spania, astronauci muszą codziennie przyzwyczajać się do 0 G. Oznaczałoby to całkowite dostosowanie do 0 G (trwa to około 2 tygodnie w obecnej sytuacji) trwa znacznie dłużej i tracisz cenny czas na chorobę kosmiczną.

5 comments
uhoh 07/30/2017
Prawdopodobnie należałoby postawić współosiowy na obrót, jeśli ma on pasować wewnątrz ISS lub być dodatkowym modułem o odpowiedniej wielkości. Ale myślę, że masz je do spania na stojąco, aby zwiększyć obciążenie głównych kości szkieletu, np. Kręgosłupa, miednicy, nóg? Zastanawiam się, czy są jakieś słabsze strony do spania "na stojąco" - like falling down na przykład like falling down ? To będzie dobrze pasować do astronautów, których sobie wyobrażam! :)
Hobbes 07/30/2017
Nie myślałem o orientacji podczas snu. Spanie w pozycji pionowej byłoby bardzo niewygodne, pomyślałem. Nawet z uprzężą, która utrzyma cię w pozycji pionowej.
uhoh 07/30/2017
Część pytania "Dlaczego tego nie robią, biorąc pod uwagę wpływ zerowy g na organizm ludzki?" sugeruje, że proponowana "siła odśrodkowa do spania" może być rozwiązaniem niektórych problemów z zerowym gee. Jedyne cztery, o których mogłem myśleć to utrata masy kostnej, płyny w głowie, zmiany kształtu oka i bezsenność. Czy sztuczna grawitacja nie zajmie się tylko trzema pierwszymi, gdy otrzyma ją w pozycji stojącej? A utrata kości tylko wtedy, gdy ktoś aktywnie stał, niosąc ładunek na kościach (a nie w jakiejś śpiącej sukience lub kombinezonie)?
1 FKEinternet 07/30/2017
@Uhoh Dobre punkty dotyczące spania w poziomie nie osiągają naprawdę zamierzonego celu.

Organic Marble 07/30/2017.

Oferowany jako dodatek: moduł do wirowania został zaplanowany dla ISS i został częściowo zbudowany. Wirówka była przeznaczona do eksperymentów naukowych, ale nie do spania. Problemy budżetowe skazały na porażkę, a teraz siedzi na parkingu w Japonii.

Źródło

wprowadź opis obrazu tutaj wprowadź opis obrazu tutaj wprowadź opis obrazu tutaj

ostatnie zdjęcie z tego miejsca

5 comments
uhoh 07/30/2017
Masz pomysł, co zaplanowano w środku? Czy jednym z eksperymentów naukowych mogli być astronauci "odśpiewali odśrodkowo"?
1 Organic Marble 07/30/2017
W artykule z Wikipedii znajduje się koncepcja artysty tego modułu. Wygląda na to, że rzeczywista wirówka miała tylko kilka stóp szerokości. Niestety wygląda na to, że nie byłoby żadnych przejażdżek wirówką dla załogi. Link do tego obrazu.
1 Organic Marble 07/30/2017
Inne miejsca pokazują wirówkę "pojemnik ładunku" jako małe pudełko po kilka stóp z boku. forum.nasaspaceflight.com/... Możliwe, że załoga mogła zmieścić się w wirówce tej wielkości, ale planowana nie była do tego przystosowana.
1 uhoh 07/30/2017
OK, więc duży bęben może być zewnętrzną obudową wirnika. To sprawia, że ​​szumiące powietrze nie buduje wiru w module, redukuje hałas i inne rzeczy. OK, to ma więcej sensu. Och, twój komentarz na temat kwestii bezpieczeństwa astronautów ma również sens.
1 Organic Marble 07/30/2017
Również bezpieczeństwo na wypadek, gdyby się rozpadł.

aguadopd 08/01/2017.

Chciałbym dodać do tego słowa Chrisa Hadfielda z dodatku FAQ do jego książki An astronaut's guide to life on earth :

Czy wygodnie jest spać na ISS?

Jest to zupełnie nowy rodzaj komfortu do spania w nieważkości. Nawet na najdroższym materacu na Ziemi od czasu do czasu trzeba przewracać lub regulować poduszkę. Na orbicie możesz rozluźnić każdy mięsień w swoim ciele. Przed snem spłyń do śpiwora (luźno przymocowanego do ściany za pomocą kilku sznurówek), załóż długi suwak i wyłącz światło. Ponieważ nie ma efektu grawitacji popychającego cię do materaca, jesteś doskonale zrelaksowany, a całe twoje ciało może rozkosznie zachowywać się bezwładnie. Twoje ramiona i nogi zginają się nieco i podnoszą się, twoja szyja opadnie do przodu jak drzemiący pasażer w samolocie; każdy mięsień odpoczywa. Możesz poczuć powolny puls swojego bicia serca, przesuwając cię nieznacznie w nicość. Kiedy podróż kosmiczna w końcu staje się niedroga, może to być "kosmiczne spa", które przyciąga największy tłum.

Chris Hadfield. Przewodnik astronauty do życia na ziemi. --- Pan Books Ltd. 2015

Więc astronauci prawdopodobnie głosowaliby za spanie w 0 G.

2 comments
Uwe 08/01/2017
Odprężenie każdego mięśnia w ciele nie jest możliwe, wszystkie mięśnie potrzebne do krążenia krwi i wymiany tlen / dwutlenek węgla powinny również wykonywać swoją pracę podczas snu. Mięśnie używane do trawienia również mają zadanie do wykonania. Tylko mięśnie szkieletowe mogły odpoczywać, ale mięśnie międzykostne są wykorzystywane do oddychania. Astronauta powinien być zainteresowany utrzymaniem masy mięśniowej i gęstości kości, ale spanie w stanie zero lub sztucznej grawitacji nie jest skuteczne, aby zapobiec utracie mięśni i kości.
1 uhoh 08/02/2017
@aguadopd ta odpowiedź jest bardzo pouczająca, dzięki za jej dodanie. Chris Hadfield to doskonały "tłumacz" życia i doświadczeń na pokładzie ISS.

Russell Borogove 07/30/2017.

Obrotowa struktura wystarczająco duża, aby to osiągnąć, będzie nieporęczna, ciężka i wymagająca dużej mocy do działania.

Przestrzeń, masa i moc mają wysoką wartość na statkach kosmicznych i stacjach kosmicznych, takich jak ISS, więc łóżko odśrodkowe nie znajduje się zdalnie w ramach budżetu.

1 comments
FKEinternet 07/30/2017
Pisałeś szybciej niż ja;)

Nawet jeśli sypialny 1g byłby wykonalny, co pokazałyby inne stanowiska, problemy zdrowotne związane z mikrograwitacją nie byłyby złagodzone. Tylko spanie w pełnej grawitacji, ale działając i budząc się w mikrograwitacji, nadal miałoby znaczący wpływ na zdrowie.

W szczególności nadal występowałoby niedobór wapnia . Szkielety rosną w odpowiedzi na stres kompresji (na kościach), co zwykle jest spowodowane wagą, która jest efektem grawitacji na masę ciała. W ISS ten stres kompresji jest symulowany z dużą ilością ćwiczeń, które w połączeniu z dietą wzbogaconą w wapń i witaminę D zapewnia element kompensacji.

Jest wiele innych problemów zdrowotnych związanych z mikrograwitacją, a ja skupiłem się tylko na jednym, aby zilustrować problem, ale wiele innych nie zostałoby rozwiązanych przez specjalnie zaprojektowaną komorę sypialną.


Pete Kirkham 08/02/2017.

Nie ma powodu, aby robić to w sypialniach, ponieważ leżenie w łóżku przy normalnej ziemskiej grawitacji nie zmniejsza skutków nieważkości na ludzkie ciało - w rzeczywistości zostało użyte w wielu eksperymentach do badania wpływu nieważkości na utrata kości i mięśni:

W niedawnym przeglądzie badań nad wypoczynkiem w łóżku w ciągu ostatnich 20 lat stwierdzono, że podpórka w pozycji leżącej udowodniła swoją użyteczność jako wiarygodny model symulacyjny dla większości fizjologicznych efektów lotu kosmicznego.

Symulacja fizjologii przestrzeni ludzkiej z leżeniem w łóżku

Różnica polegałaby na tym, że śpię w łóżku poziomym i śpię z głową o kilka stopni w dół. Byłoby lepiej zastosować grawitację odśrodkową w strefach, w których astronauci wykonują czynności obciążeniowe.


Mark T 07/31/2017.

Jednym z powodów jest to, że obrót przy prędkościach praktycznych w statku kosmicznym spowodowałby nudności i zawroty głowy, jeśli nie wymioty. Nie sprzyjające odpoczynkowi. Również wirujące maszyny powodowałyby wiele rodzajów ryzyka różnego rodzaju i potrzebę programu konserwacji. Im więcej o tym myślę, tym więcej powodów mogę wymyślić.

Obrotowa stacja kosmiczna, lub jedna z obracającą się galerią, jest praktyczna, jeśli jest wystarczająco duża, aby szybkość rotacji nie powodowała nudności (po tym wszystkim, czym jest Ziemia).

2 comments
Mike H 08/01/2017
Skąd wiemy, że rotujące struktury wywoływałyby nudności i wymioty? Myślałem, że nigdy go nie wypróbowano.
FKEinternet 08/01/2017
@MikeH To nie było wypróbowane in space , ale jeśli chcesz wykonać prosty test, idź na plac zabaw i spróbuj jeździć na karuzeli - jednym z tych "dzieci zasilanych", które możesz rozpędzić do dobrej prędkości

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags